通信原理概论
2009年 7月 19日 2
内容课程介绍通信系统的一般概念现代通信的发展复习概率论与随机过程
2009年 7月 19日 3
1.7,移动通信》教学内容第一章：移动通信发展史和一般概述 (2学时 )
第二章：移动环境下的电波传播 （ 2学时）
第三章：移动通信的信号处理技术 (2学时 )
第四章：移动通信信号传输处理技术 （ 2学时 )
第五章：移动通信系统的网络结构（ 1学时）
第六章：无线寻呼系统和无绳电话系统 (1学时 )
第七章,GSM蜂窝系统 （ 2学时）
第八章,CDMA移动通信系统 （ 2学时）
第九章,WLAN和未来个人通信系统 (2学时 )
2009年 7月 19日 4
1.8 教学参考书教材：《现代通信原理》曹志刚等编参考书南利平，《通信原理简明教程》
樊昌信，《通信原理》
姚彦等，《数字微波中继通信工程》
http://book.student.tsinghua.edu.cn/
2009年 7月 19日 5
1.9.1 教学内容和重点
《现代通信原理》将以通信系统为背景，
主要讲述通信系统和通信技术的基本原理。
内容包括：通信系统基本概念、信息论初步、模拟信号调制技术、语音编码、多路复用、数字信号的基带传输和频带传输、
差错控制编码及多址传输原理 。
重点以数字通信为主，以上内容作为信息类学生必须掌握的知识，以作为进一步深入该领域学生的先修知识。
2009年 7月 19日 6
1.9.2 教学要求初步了解通信的发展史和发展现状掌握脉冲编码调制和时分复用的原理掌握模拟调制的原理和性能掌握数字信号传输的基本原理和性能比较了解差错控制编码的基本原理能够分析一般通信系统的构成和原理大纲在 http://Pcs.mdc.tsinghua.edu.cn/comm.htm
2009年 7月 19日 7
2.1 通信系统的一般概念通信,communication,信息交流
Telecommunication,电信号的处理和传输信息社会，信息网，通信网信息 语言 文字 图像人力马力电话、广播邮政电报
Email
烽火台电视 多媒体信息社会
2009年 7月 19日 8
2.2.1 通信系统的组成通信系统：通信中所需要的一切技术设备和传输媒质构成的总体。
模拟通信系统和数字通信系统信源 信号处理 发送传输媒介信宿 信号处理 接收
2009年 7月 19日 9
2.2.2 通信系统
1,信源：连续信源 ->模拟信号离散信源 ->符号序列，数字信号
2,信号处理：预处理，数字化，转换
3,发送与接收
4,传输媒质：声波，电磁波，光波电缆，光缆，无线电波等
5,通信网络与信令
2009年 7月 19日 10
2.2.3 移动通信系统
---以蜂窝移动通信系统为例基站
BTS
移动交换机
MSC
基站控制器
BSC
数据库
VLR/HLR
网络管理公共电话网
PSTN
基站控制器
BSC
基站
BTS
基站
BTS
基站
BTS
手持机
HS
MS
移动台
MS
移动台
2009年 7月 19日 11
2.3 通信系统的分类接入网核心网有线接入无线接入卫星接入高空平台蜂窝接入微波接入
FWA,WLL
WLAN
PAN
通信网光纤接入
PON,APON
FTTB/C/H/R
混合光纤同轴网
Cable Modem
DSL (ADSL,HDSL)
2009年 7月 19日 12
2.3.1 通信系统的其它分类传输方式：基带传输，频带传输复用方式：频分，时分，码分和空分调制方式连续波脉冲调制
ASK,FSK,PSK,QAM
线性 AM,SSB,VSB
非线性 FM,PM
模拟数字模拟数字
PAM,PPM
PCM,ADPCM,CVSD,△ M
2009年 7月 19日 13
2.4 通信系统的多层次覆盖
2009年 7月 19日 14
2.5.1 发展现况 ---中国大陆无线寻呼
222
561
1 0 3 3
1 7 3 9
2536
3 0 0 0
3 6 0 0
4 7 1 7
0
5 0 0
1 0 0 0
1 5 0 0
2 0 0 0
2 5 0 0
3 0 0 0
3 5 0 0
4 0 0 0
4 5 0 0
5 0 0 0
1 9 9 2 1 9 9 4 1 9 9 6 1 9 9 8
T°o? ( íò?§)
2009年 7月 19日 15
2.5.2 发展现况 ---中国大陆蜂窝移动电话
18 64
1 5 7
3 1 6
675
1 3 2 2,9
2356
4 3 0 0
7 0 0 0
0
1,0 0 0
2,0 0 0
3,0 0 0
4,0 0 0
5,0 0 0
6,0 0 0
7,0 0 0
1 9 9 2 1 9 9 4 1 9 9 6 1 9 9 8 2 0 0 0
1 9 9 2
1 9 9 3
1 9 9 4
1 9 9 5
1 9 9 6
1 9 9 7
1 9 9 8
1 9 9 9
2 0 0 0
2009年 7月 19日 16
2.5.3 移动通信的发展过程
1 9 7 0 ' s 1 9 8 0 ' s 1 9 9 0 ' s 2 0 0 0 ' s
第一代
( A M P S 为例)
第二代
( 以G S M 为例)
第三代
( I M T 2 0 0 0 )
第四代提出方案制定标准商业运营提出方案制定标准商业运营提出方案制定标准商业运营提出方案
2009年 7月 19日 17
2.5.4 最近无线通信的发展方向高速步行静止室内移动性
10k 100k 1M 10M 100M
寻呼机蜂窝电话公用无绳电话家用无绳电话无线 LAN 超高速 LAN
高速无线接入
1995年 2001年
IMT2000
(FPLMTS)
第一阶段
IMT200
第二阶段传输容量 (bps)
2009年 7月 19日 18
2.6 通信的发展目标 ---个人通信目标是实现：个人通信系统 (PCN)
无论任何人 (Whoever)
在任何时候 (Whenever)
在任何地方 (Wherever)
与另一个人 (Whomever)
进行任何类型 (Whatever)
2009年 7月 19日 19
2.6.1 个人通信是新的挑战个人通信 (PC),任何人在任何时间与任何地点以任何形式的通信
,任何时间,要求支持动中通,无线通信是前提
,任何人,要求支持巨大用户量,频谱资源有限
,任何地点,要求无缝覆盖,传输能力有限
,任何形式,要求多媒体,处理能力有限
2009年 7月 19日 20
2.6.2 个人通信的发展基础新一代集成电路 新一代信息处理新一代卫星通信新一代移动通信新一代广播电视新一代无线接入新一代信息网络与服务新一代光纤通信
2009年 7月 19日 21
2.7 信息社会的 PC时代第一个 PC时代
1980年～ 2000年
Personal Computer
第二个 PC时代
2001～ 2020年
Personal Communication
第三个 PC时代
2020～ 2040
Power Chip (?)
2009年 7月 19日 22
2.8 通信系统的性能有效性,在给定信道内能传输的信息内容的多少资源的利用 (频率，时间和功率 )
可靠性,指接收信息的准确程度模拟系统：信噪比 (dB,分贝 )
语音,>20dB
图像,>40dB (4级 )
数字系统：误比特率,Pe =
PCM语音,Pe<10-3
Data信息,Pe<10-6
错误比特数传输总比特数三、通信发展四、概率论和随机过程
2009年 7月 19日 2
内容课程介绍通信系统的一般概念现代通信的发展复习概率论与随机过程
2009年 7月 19日 3
1.7,移动通信》教学内容第一章：移动通信发展史和一般概述 (2学时 )
第二章：移动环境下的电波传播 （ 2学时）
第三章：移动通信的信号处理技术 (2学时 )
第四章：移动通信信号传输处理技术 （ 2学时 )
第五章：移动通信系统的网络结构（ 1学时）
第六章：无线寻呼系统和无绳电话系统 (1学时 )
第七章,GSM蜂窝系统 （ 2学时）
第八章,CDMA移动通信系统 （ 2学时）
第九章,WLAN和未来个人通信系统 (2学时 )
2009年 7月 19日 4
1.8 教学参考书教材：《现代通信原理》曹志刚等编参考书南利平，《通信原理简明教程》
樊昌信，《通信原理》
姚彦等，《数字微波中继通信工程》
http://book.student.tsinghua.edu.cn/
2009年 7月 19日 5
1.9.1 教学内容和重点
《现代通信原理》将以通信系统为背景，
主要讲述通信系统和通信技术的基本原理。
内容包括：通信系统基本概念、信息论初步、模拟信号调制技术、语音编码、多路复用、数字信号的基带传输和频带传输、
差错控制编码及多址传输原理 。
重点以数字通信为主，以上内容作为信息类学生必须掌握的知识，以作为进一步深入该领域学生的先修知识。
2009年 7月 19日 6
1.9.2 教学要求初步了解通信的发展史和发展现状掌握脉冲编码调制和时分复用的原理掌握模拟调制的原理和性能掌握数字信号传输的基本原理和性能比较了解差错控制编码的基本原理能够分析一般通信系统的构成和原理大纲在 http://Pcs.mdc.tsinghua.edu.cn/comm.htm
2009年 7月 19日 7
2.1 通信系统的一般概念通信,communication,信息交流
Telecommunication,电信号的处理和传输信息社会，信息网，通信网信息 语言 文字 图像人力马力电话、广播邮政电报
烽火台电视 多媒体信息社会
2009年 7月 19日 8
2.2.1 通信系统的组成通信系统：通信中所需要的一切技术设备和传输媒质构成的总体。
模拟通信系统和数字通信系统信源 信号处理 发送传输媒介信宿 信号处理 接收
2009年 7月 19日 9
2.2.2 通信系统
1,信源：连续信源 ->模拟信号离散信源 ->符号序列，数字信号
2,信号处理：预处理，数字化，转换
3,发送与接收
4,传输媒质：声波，电磁波，光波电缆，光缆，无线电波等
5,通信网络与信令
2009年 7月 19日 10
2.2.3 移动通信系统
---以蜂窝移动通信系统为例基站
BTS
移动交换机
MSC
基站控制器
BSC
数据库
VLR/HLR
网络管理公共电话网
PSTN
基站控制器
BSC
基站
BTS
基站
BTS
基站
BTS
手持机
HS
MS
移动台
MS
移动台
2009年 7月 19日 11
2.3 通信系统的分类接入网核心网有线接入无线接入卫星接入高空平台蜂窝接入微波接入
FWA,WLL
WLAN
PAN
通信网光纤接入
PON,APON
FTTB/C/H/R
混合光纤同轴网
Cable Modem
DSL (ADSL,HDSL)
2009年 7月 19日 12
2.3.1 通信系统的其它分类传输方式：基带传输，频带传输复用方式：频分，时分，码分和空分调制方式连续波脉冲调制
ASK,FSK,PSK,QAM
线性 AM,SSB,VSB
非线性 FM,PM
模拟数字模拟数字
PAM,PPM
PCM,ADPCM,CVSD,△ M
2009年 7月 19日 13
2.4 通信系统的多层次覆盖
2009年 7月 19日 14
2.5.1 发展现况 ---中国大陆无线寻呼
222
561
1 0 3 3
1 7 3 9
2536
3 0 0 0
3 6 0 0
4 7 1 7
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T°o? ( íò?§)
2009年 7月 19日 15
2.5.2 发展现况 ---中国大陆蜂窝移动电话
18 64
1 5 7
3 1 6
675
1 3 2 2,9
2356
4 3 0 0
7 0 0 0
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3,0 0 0
4,0 0 0
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1 9 9 2 1 9 9 4 1 9 9 6 1 9 9 8 2 0 0 0
1 9 9 2
1 9 9 3
1 9 9 4
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1 9 9 8
1 9 9 9
2 0 0 0
2009年 7月 19日 16
2.5.3 移动通信的发展过程
1 9 7 0 ' s 1 9 8 0 ' s 1 9 9 0 ' s 2 0 0 0 ' s
第一代
( A M P S 为例)
第二代
( 以G S M 为例)
第三代
( I M T 2 0 0 0 )
第四代提出方案制定标准商业运营提出方案制定标准商业运营提出方案制定标准商业运营提出方案
2009年 7月 19日 17
2.5.4 最近无线通信的发展方向高速步行静止室内移动性
10k 100k 1M 10M 100M
寻呼机蜂窝电话公用无绳电话家用无绳电话无线 LAN 超高速 LAN
高速无线接入
1995年 2001年
IMT2000
(FPLMTS)
第一阶段
IMT200
第二阶段传输容量 (bps)
2009年 7月 19日 18
2.6 通信的发展目标 ---个人通信目标是实现：个人通信系统 (PCN)
无论任何人 (Whoever)
在任何时候 (Whenever)
在任何地方 (Wherever)
与另一个人 (Whomever)
进行任何类型 (Whatever)
2009年 7月 19日 19
2.6.1 个人通信是新的挑战个人通信 (PC),任何人在任何时间与任何地点以任何形式的通信
,任何时间,要求支持动中通,无线通信是前提
,任何人,要求支持巨大用户量,频谱资源有限
,任何地点,要求无缝覆盖,传输能力有限
,任何形式,要求多媒体,处理能力有限
2009年 7月 19日 20
2.6.2 个人通信的发展基础新一代集成电路 新一代信息处理新一代卫星通信新一代移动通信新一代广播电视新一代无线接入新一代信息网络与服务新一代光纤通信
2009年 7月 19日 21
2.7 信息社会的 PC时代第一个 PC时代
1980年～ 2000年
Personal Computer
第二个 PC时代
2001～ 2020年
Personal Communication
第三个 PC时代
2020～ 2040
Power Chip (?)
2009年 7月 19日 22
2.8 通信系统的性能有效性,在给定信道内能传输的信息内容的多少资源的利用 (频率，时间和功率 )
可靠性,指接收信息的准确程度模拟系统：信噪比 (dB,分贝 )
语音,>20dB
图像,>40dB (4级 )
数字系统：误比特率,Pe =
PCM语音,Pe<10-3
Data信息,Pe<10-6
错误比特数传输总比特数三、通信发展四、概率论和随机过程
